Un gigante addormentato potrebbe porre fine alla vita nelle profondità dell’oceano

Il movimento continentale è in grado di soffocare l’ossigeno marino.

Un fattore precedentemente trascurato – la posizione dei continenti – aiuta a riempire gli oceani della Terra con ossigeno vitale. Il movimento continentale alla fine potrebbe avere l’effetto opposto, uccidendo la maggior parte degli organismi delle profondità oceaniche.

“La deriva continentale sembra così lenta, non può derivarne nulla di drastico, ma quando l’oceano è innescato, un evento apparentemente piccolo può portare alla morte della vita marina su larga scala”, ha affermato Andy Ridgewell, geologo Riverside presso l’Università di California. Ridgewell, coautore di un nuovo studio sulle forze che influenzano l’ossigeno oceanico.

Quando l’acqua sulla superficie dell’oceano si avvicina al Polo Nord o Sud, diventa più fredda, più densa e poi affonda. Quando l’acqua affonda, trasferisce l’ossigeno estratto dall’atmosfera terrestre al fondo dell’oceano.

Pesca sulle scogliere profonde nell’atollo di Pearl e Hermes nel Monumento Nazionale di Papahanaumokuakea vicino alle Hawaii. Credito: Greg McFall, NOAA

In definitiva, il flusso di ritorno porta i nutrienti rilasciati dalla materia organica che affonda sulla superficie dell’oceano, dove alimentano la crescita del plancton. Gli oceani di oggi sono caratterizzati da una sorprendente diversità di pesci e altri animali supportati sia da un continuo apporto di ossigeno alle profondità inferiori sia dalla materia organica prodotta in superficie.

Una nuova ricerca ha scoperto che la circolazione di ossigeno e sostanze nutritive può interrompersi improvvisamente. Utilizzando complessi modelli computerizzati, gli scienziati hanno studiato se le posizioni delle placche continentali influenzano il modo in cui l’oceano sposta l’ossigeno. Sono stati sorpresi di trovarlo.

Questa scoperta, guidata dai ricercatori dell’Università della California, Riverside, è dettagliata nella rivista temperare la natura. È stato pubblicato oggi (17 agosto 2022).

Pesce palloncino che riposa vicino alle Florida Keys. Credito: OAR/Programma nazionale di ricerca marina (NURP); Università del Maine

“Diversi milioni di anni fa, non molto tempo dopo l’inizio della vita animale nell’oceano, la circolazione dell’intero oceano globale sembrava cessare periodicamente”, ha detto Ridgwell. “Non ci aspettavamo di scoprire che il movimento dei continenti avrebbe potuto far sì che l’acqua superficiale e l’ossigeno smettessero di affondare, influenzando forse in modo significativo il modo in cui si è evoluta la vita sulla Terra”.

Finora, i modelli utilizzati per studiare l’evoluzione dell’ossigeno marino negli ultimi 540 milioni di anni erano relativamente semplici e non tenevano conto della circolazione oceanica. In questi modelli, l’ipossia oceanica, i tempi in cui l’ossigeno oceanico è scomparso, indica una diminuzione delle concentrazioni di ossigeno nell’atmosfera.

“Gli scienziati in precedenza presumevano che il cambiamento dei livelli di ossigeno nell’oceano riflettesse per lo più fluttuazioni simili nell’atmosfera”, ha affermato Alexandre Paul, primo autore dello studio e progettista di modelli di paleoclima presso la Bourgogne-Franch-Comté University in Francia.

Diorami di navi foche dell’antico periodo Ediacarano in mostra allo Smithsonian Institution. Credito: Smithsonian

Per la prima volta, questo studio ha utilizzato un modello in cui l’oceano era rappresentato in tre dimensioni e sono state calcolate le correnti oceaniche. Secondo i risultati, un’interruzione nella circolazione globale dell’acqua porta a una netta separazione tra i livelli di ossigeno alle profondità superiori e inferiori.

Questa separazione significava che l’intero fondale marino, ad eccezione dei luoghi poco profondi vicino alla costa, aveva perso completamente ossigeno per decine di milioni di anni, fino a circa 440 milioni di anni fa, all’inizio del periodo Siluriano.

“Il collasso circolatorio è stata una condanna a morte per tutto ciò che non poteva nuotare vicino alla superficie e avere ancora ossigeno vitale nell’atmosfera”, ha detto Ridgwell. Le creature profonde includono pesci dall’aspetto strano, vermi, crostacei giganti, calamari, spugne e altro ancora.

Il documento non affronta se o quando la Terra si aspetta un evento simile in futuro. In effetti, è difficile dire quando potrebbe verificarsi un arresto anomalo o cosa lo faccia scattare. Tuttavia, gli attuali modelli climatici affermano che l’aumento del riscaldamento globale comprometterà la circolazione oceanica e alcuni modelli prevedono un collasso finale del ramo di circolazione che inizia nel Nord Atlantico.

“Avremo bisogno di un modello climatico ad alta risoluzione per prevedere l’evento di estinzione di massa”, ha affermato Ridgwell. “Tuttavia, oggi abbiamo preoccupazioni sulla circolazione dell’acqua nel Nord Atlantico e ci sono prove che il flusso d’acqua in profondità stia diminuendo”.

In teoria, un’estate insolitamente calda o l’erosione della scogliera potrebbero innescare una cascata di processi che invertono la vita come appare oggi, ha detto Ridgwell.

“Penseresti che la superficie dell’oceano, la parte in cui potresti fare surf o navigare, sia dove si trova tutta l’azione. Ma sotto, l’oceano sta lavorando instancabilmente via, fornendo ossigeno vitale agli animali nelle profondità oscure”, ha detto Ridgewell .

“L’oceano permette alla vita di prosperare, ma può portarla via di nuovo. Niente lo esclude mentre le placche continentali continuano a muoversi”.

Riferimento: “Continental Formation Controls Ocean Oxygenation during Aeons of Wildlife” di Alexander Ball, Andy Ridgewell, Richard J. Stocky, Christophe Tomazo, Andrew Kane, Emmanuel Finin, Christopher R. temperare la natura.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05018-z